Виктор Федорович Коновалов
Проект рубленного дома из сосны для деревни Дербень, Кирсановского района, Тамбовской области

Наиболее экологически чистым и абсолютно безвредным материалом для человека при возведении жилого дома, является сосна обыкновенная. Также здесь можно использовать и ель. Эти виды хвойных пород древесины в настоящее время получили самое широкое распространение при строительстве рубленных домов в Европейской части Российской Федерации.

Для всех конструктивных элементов деревянного дома абсолютно не желательно использовать берёзу, так как у данной породы очень высокий коэффициент объёмной усушки (0,56). Поэтому берёза склонна к значительному короблению в течение продолжительного времени.

Осина имеет очень небольшой коэффициент объёмной усушки (0,41), поэтому она не коробится, но склонна к загниванию.

Дуб, — очень прочная и твёрдая порода древесины. Также как сосну и ель, дуб можно применять для срубных домов, и особенно в самых нижних венцах сруба.

Ольха очень редко применяется для возведения срубных домов, так как данная порода имеет невысокие прочностные характеристики и склонна к загниванию.

Для скрепления всех элементов деревянного дома, таких как венцов сруба, используются, как правило, дубовые нагели.

Главным отрицательным внешним фактором для срубных домов является, избыточная влажность древесины, которая приводит к загниванию и к разрушению деревянных конструкций.

Поэтому, срубные дома должны иметь надёжную изоляцию от железобетонных фундаментов, прочные и водонепроницаемые крыши с большим навесом над стенами и возможность циркуляции воздушных потоков около всех деревянных элементов здания.

Расчёт параметров совместимости, устойчивости и прочности конструктивных элементов рубленного деревянного дома

По шкале значений коэффициента плотностной совместимости (несовместимости) (1.1), второй главы работы [5], все строительные материалы и конструкции, использованные при возведении рубленного дома из сосны следует разделить на:

— n_Pm = 0,0 — абсолютно совместимые;
— n_Pm = 0,25 — отлично совместимые;
— n_Pm = 0,5 — хорошо совместимые; (1.1)
— n_Pm = 0,75 — неудовлетворительно совместимые;
— n_Pm = 1,0 — абсолютно несовместимые.

Из данной шкалы видно, что значение равное 0,5, является практически золотой, рациональной серединой по плотностной совместимости (несовместимости) различных строительных материалов и конструкций.

Используя формулу для определения коэффициента плотностной совместимости (1.2) главы 2 , работы [5], проанализируем все составляющие строительные материалы для рубленного дома из сосны, на их совместимость или несовместимость.

n_Pm = 1 - ( P_{m min} / P_{m max} )
(1.2)

где, P_{m min} — минимальная средняя плотность из двух сравниваемых строительных материалов, кг/м³;

P_{m max} — максимальная средняя плотность из двух сравниваемых строительных материалов, кг/м³.

Применяя формулу (1.2), произведём расчёт коэффициента плотностной совместимости для деревянной (из сосны обыкновенной) нижней обвязки (нижнего венца сруба дома) и железобетонной монолитной плиты фундаментного основания сруба, он соответственно равен: n_Pm = 0,8, по шкале (1.1) этот параметр находится ближе всего к неудовлетворительной совместимости.

Применяя формулу (1.2) произведём расчёт коэффициента плотностной совместимости для всех деревянных конструкций (из сосны обыкновенной) дома и всех крепёжных стальных изделий (пластины, скобы, болты, винты, анкеры, шурупы — саморезы, нагели, гвозди), он соответственно равен: n_Pm = 0,93, по шкале (1.1) этот параметр находится ближе всего к абсолютно несовместимому.

Эффективность сосны обыкновенной, как материала для всех конструктивных элементов рубленного деревянного дома, объясняется её очень высоким коэффициентом конструктивного качества (0,94 — отношение прочности к средней плотности, при влажности древесины 12%). И особенно эффективным является по этому показателю клеёный брус, что и предопределяет его широкое применение для перекрытия большепролётных современных сооружений. Но древесина склонна к загниванию, возгоранию и разрушению насекомыми, поэтому она должна перед применением тщательно пропитываться антисептиками и антипиренами. К тому же, как показали расчёты по формуле (1.2) и с учётом шкалы (1.1), сосна обыкновенная является неудовлетворительно совместимой с железобетоном и абсолютно несовместима со всеми соединительными и скрепляющими стальными изделиями. Поэтому, между двумя несовместимыми строительными материалами под нижним венцом соснового сруба и железобетонной фундаментной плитой, необходимо прокладывать изолирующую прокладку, как правило, несколько слоёв рубероида, чтобы защитить органическую древесину от воздействия неорганического железобетона. Для защиты древесины от воздействия абсолютно несовместимых с нею стальных деталей и изделий, как правило, используется способ предварительного кипячения этих стальных изделий в масляной олифе, а также применение здесь прокладок из рубероида.

Важным, обобщающим показателем совместимости, устойчивости и прочности строительных процессов применяемых при строительстве деревянного срубного здания является индекс массы-объёма возводимого здания [1,2,3,4,5], который определяется по формуле:

I_{M, O} = M/V (1.3)

где, M — масса всех используемых при строительстве здания строительных материалов, изделий, деталей, т;

V — объём возводимого здания по внешнему обмеру с фундаментом, м³.

Используя формулу (1.3), построим шкалу индекса массы-объёма возводимого здания:

Используя формулу (1.3), построим шкалу индекса массы-объёма возводимого здания:

— I_{M, O} = 10,00 — неудовлетворительный индекс массы-объёма возводимого здания;
— I_{M, O} = 7,50 — удовлетворительный индекс массы-объёма возводимого здания;
— I_{M, O} = 5,00 — хороший индекс массы-объёма возводимого здания; (1.4)
— I_{M, O} = 2,50 — отличный индекс массы-объёма возводимого здания;
— I_{M, O} = 0,00 — строительный процесс отсутствует.

Используя формулу (1.3), произведём расчёт индекса массы-объёма сконструированного рубленного дома для деревни Дербень из сосны обыкновенной, он соответственно равен: — I_{M, O} = 0,952 — данное значение по шкале (1.4) близко к отличному индексу массы — объёма проектируемого дома из сосны обыкновенной.

Литература

1. Авторское свидетельство № 1430482: Способ возведения здания /Коновалов В.Ф./ - заявлено 28.11.1986 г., № 4182705. // Открытия, изобретения. - 1988, №38.

2. Авторское свидетельство № 1454921: Многоэтажное здание /Коновалов В.Ф./ - заявлено 23.02.1987 г., № 4225352. // Открытия, изобретения. – 1989, № 4.

3. Авторское свидетельство № 1617124: Способ возведения здания /Коновалов В.Ф./ - заявлено 21.03.1989 г., № 4664965. // Открытия, изобретения. – 1990, № 48.

4. Авторское свидетельство № 1760052: Способ возведения здания /Коновалов В.Ф./ - заявлено 23.10.1989 г., № 4751984. // Открытия, изобретения. – 1992, № 33.

5. Коновалов В.Ф. Техника и технология строительного производства. Инновационные технологии: учебное пособие / В.Ф. Коновалов.- СПб.: СПбГИЭУ, 2011.- 147 с.

Комментарии читателей

Вы можете оставить свой комментарий:

*Ваше имя:
E-mail:
Страна, город:
*Комментарий:
* :
	* - обязательно для заполнения Ваш E-mail будет доступен только администратору сайта.